CN118110818A - 控制阀及热管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制阀及热管理系统,其属于阀技术领域,控制阀包括阀体及阀芯组,所述阀体具有内部流道及多个阀口,多个所述阀口中的部分数量所述阀口通过所述内部流道连通;所述阀芯组的至少部分安装于所述阀体内并能在所述阀体内旋转,所述阀芯组包括多个阀芯,每个所述阀芯对应至少一个所述阀口,且每个所述阀芯具有的导通口能够将对应所述阀口导通,所述内部流道连通的所述阀口对应不同的所述阀芯,所述阀芯组具有阀芯通道,多个所述阀芯中的至少两个所述阀芯的所述导通口通过所述阀芯通道连通。本发明提供的控制阀及热管理系统具有高度的集成化,能够占据较小的空间,且简化了管路连接。
Description
技术领域
本发明涉及阀技术领域,尤其涉及一种控制阀及热管理系统。
背景技术
热管理系统用于电池冷却加热、电机冷却、空调控制等,是新能源车辆的重要组成部分。
现有技术中,热管理系统通过电动阀控制介质流量及流向。示例地,热管理系统包括多个回路,为对多个回路中的流体进行控制,热管理系统需要单独设置多个电动阀,导致占据较大的空间,且管路连接复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种控制阀及热管理系统,具有高度的集成化,能够占据较小的空间,且简化了管路连接。
如上构思,本发明所采用的技术方案是:
控制阀,包括:
阀体,所述阀体具有内部流道及多个阀口,多个所述阀口中的部分数量所述阀口通过所述内部流道连通;
阀芯组,所述阀芯组的至少部分安装于所述阀体内并能在所述阀体内旋转,所述阀芯组包括多个阀芯,每个所述阀芯对应至少一个所述阀口,且每个所述阀芯具有的导通口能够将对应所述阀口导通,所述内部流道连通的所述阀口对应不同的所述阀芯,所述阀芯组具有阀芯通道,多个所述阀芯中的至少两个所述阀芯的所述导通口通过所述阀芯通道连通。
热管理系统,包括上述的控制阀。
本发明的有益效果:本发明提供的控制阀及热管理系统,阀芯组的多个阀芯至少部分安装于一个阀体中,便于多个阀芯的集成设计,阀体上设置多个阀口,每个阀芯对应连通至少一个阀口,且阀体具有内部流道,使得其中一部分的阀口与阀口之间可以通过内部流道连通,进一步地,通过在阀芯组中设置阀芯通道,多个阀芯中的至少两个阀芯的导通口通过阀芯通道连通,便于使另一部分的阀口与阀口之间可以通过阀芯以及阀芯通道连通,便于减少所需的管路数量,便于降低管路连接的复杂度,阀芯的旋转能够实现流道的切换,实现了一阀多通的功能,多个阀芯共用一个阀体,具有高度的集成化,使得控制阀能够占据较小的空间。
附图说明
图1是本发明实施例提供的控制阀的立体图;
图2是本发明实施例提供的控制阀的分解示意图;
图3是本发明实施例提供的控制阀的俯视图;
图4是本发明图3所示的A-A剖视图;
图5是本发明图3所示的B-B剖视图;
图6是本发明实施例提供的控制阀的一个侧视图;
图7是本发明图6所示的C-C剖视图;
图8是本发明图6所示的D-D剖视图;
图9是本发明图6所示的E-E剖视图;
图10是本发明实施例提供的控制阀的另一个侧视图;
图11是本发明图10所示的F-F剖视图;
图12是本发明图10所示的G-G剖视图;
图13是本发明图10所示的H-H剖视图;
图14是本发明图10所示的K-K剖视图;
图15是本发明实施例提供的第一阀芯、第二阀芯、第三阀芯及密封组件的装配示意图;
图16是本发明实施例提供的第一阀芯的结构示意图一;
图17是本发明实施例提供的第一阀芯的结构示意图二;
图18是本发明实施例提供的第二阀芯及第三阀芯的结构示意图;
图19是本发明实施例提供的第二阀芯及第三阀芯的主视图;
图20是本发明图19所示的N-N剖视图;
图21是本发明图19所示的M-M剖视图;
图22是本发明实施例提供的致动组件的结构示意图;
图23是本发明实施例提供的控制阀的第一工作模式和第二工作模式的示意图;
图24是本发明实施例提供的控制阀的第三工作模式和第四工作模式的示意图;
图25是本发明实施例提供的控制阀的第五工作模式和第六工作模式的示意图;
图26是本发明实施例提供的控制阀的第七工作模式的示意图。
图中:
1、阀体;101、阀盖;11、阀口;111、第一阀口;112、第二阀口;113、第三阀口;114、第四阀口;115、第五阀口;116、第六阀口;117、第七阀口;12、内部流道;13、第一腔室;14、第四腔室;151、第一端口;152、第二端口;153、第三端口;154、第四端口;155、第五端口;156、第六端口;
100、阀芯组;2、阀芯;20、阀芯通道;21、第一阀芯;211、阀芯主体;212、传动轴;22、第二阀芯;23、第三阀芯;200、导通口;231、导通口一;232、导通口一;24、密封圈;25、密封块;251、横部;252、纵部;
3、分隔件;41、接头一;42、接头二;43、接头三;44、接头四;45、接头五;46、接头六;6、壳体;7、致动组件;71、驱动电机;72、传动齿轮组;73、PCB板;8、花键;9、固定件。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
本实施例提供了一种控制阀,具有高度的集成化,能够占据较小的空间,且简化了管路连接。
如图1和图2所示,控制阀包括阀体1至少部分安装于阀体1中的阀芯组100。
阀体1具有多个阀口11,多个阀口11设置在阀体1的侧壁、底壁等。需要说明的是,阀体1具有多个阀口11具体指为阀体1具有两个及两个以上阀口11。另外,无特殊说明,本实施例中的多个均指两个及两个以上。并且,阀体1还具有内部流道12,内部流道12设置一个或多个,内部流道12位于侧壁的外侧,多个阀口11中的部分数量阀口11通过内部流道12连通,也即是,多个阀口11中存在至少两个阀口11能够通过阀体1的内部流道12连通,使得至少两个阀口11的流体均能够流入内部流道12中,或者,内部流道12内的流体能够流入至少两个阀口11中,还或者,由其中一部分阀口11流入的流体能够通过内部流道12从另一部分阀口11流出。本实施例中,无特殊说明,至少两个均是指两个或者两个以上。
上述阀芯组100能在阀体1内旋转,并且,阀芯组100包括多个阀芯2,每个阀芯2对应至少一个阀口11,且每个阀芯2均具有导通口200,每个阀芯2具有的导通口200能够将对应的阀口11导通,也即是,由阀口11流入的流体能够通过导通口200流入对应的阀芯2中,或者,阀芯2中的流体能够经导通口200通过对应的阀口11流出。需要说明的是,每个阀芯2具有至少两个导通口200。
本实施例中,通过一个内部流道12连通的阀口11对应不同的阀芯2,以便于得控制阀能够实现多种模式。阀芯组100具有阀芯通道20,多个阀芯2中的至少两个阀芯2的导通口200能够通过阀芯通道20连通,以实现两个阀芯2的连通,进而使得位于一个阀芯2中的流体能够通过阀芯通道20流入另一个阀芯2。需要说明的是,每个阀芯2的导通口200或是对应阀口11,或是对应阀芯通道20。
本实施例提供的控制阀,阀芯组100的多个阀芯2至少部分安装于一个阀体1中,便于多个阀芯2的集成设计,阀体1上设置多个阀口11,每个阀芯2对应连通或封堵至少一个阀口11,且阀体1具有内部流道12,使得其中一部分的阀口11与阀口11之间可以通过内部流道12连通,进一步地,通过在阀芯组100中设置阀芯通道20,多个阀芯2中的至少两个阀芯2的导通口200通过阀芯通道20连通,便于使另一部分的阀口11与阀口11之间可以通过阀芯2以及阀芯通道20连通,便于减少所需的管路数量,便于降低管路连接的复杂度,阀芯2的旋转能够实现流道的切换,实现了一阀多通的功能,多个阀芯2共用一个阀体1,具有高度的集成化,使得控制阀能够占据较小的空间。
可选地,结合图2、如图4或图5所示,控制阀还包括密封设置于阀体1内的分隔件3。阀体1具有阀腔(未示出),分隔件3将阀腔分隔为相互独立的第一腔室13和第二腔室14,本实施例中,第一腔室13和第二腔室14沿阀体1的轴向间隔设置。阀芯组100包括第一阀芯21、第二阀芯22及第三阀芯23。其中,至少部分第一阀芯21安装于第一腔室13中,至少部分第二阀芯22及至少部分第三阀芯23分别安装于第二腔室14中。在一些实施例中,分隔件3为分隔板,通过激光焊、超声波焊等方式安装在阀体1内。
进一步地,如图6和图7所示,阀口11包括间隔设置的第一阀口111、第二阀口112、第三阀口113及第四阀口114。示例地,本实施例中的第一阀芯21为四通阀芯,且第一阀口111、第二阀口112、第三阀口113及第四阀口114均为第一阀芯21对应的阀口11。第一阀芯21具有以下旋转位置的至少一种:
第一阀芯21位于第一旋转位置,第二阀口112通过第一阀芯21与第三阀口113连通。第二阀口112与第三阀口113两者中,其中一个为入口,另一个为出口,本实施例中,第二阀口112为入口,第三阀口113为出口。根据第一阀芯21的工作原理,第一阀芯21导通第二阀口112和第三阀口113,同时封堵第一阀口111和第四阀口114。第一阀芯21具有第一初始位置,其中,图7所示的位置为第一阀芯21的第一初始位置,第一阀芯21由第一初始位置旋转至第一旋转位置时所旋转的角度位于第一角度范围,在第一角度范围内,第二阀口112始终与第三阀口113连通。示例地,第一阀芯21由第一初始位置旋转至第一旋转位置时所旋转的角度为40°。需要说明的是,第一阀芯21处于如图7所示的状态时,逆时针旋转能够由第一初始位置旋转至第一旋转位置。
第一阀芯21位于第二旋转位置,第一阀口111通过第一阀芯21与第三阀口113连通。第一阀口111与第三阀口113两者中,其中一个为入口,另一个为出口,流体由入口流入第一阀芯21的一个导通口200,并经另一个导通口200流出并由出口流出。根据第一阀芯21的工作原理,第一阀芯21导通第一阀口111和第三阀口113,同时封堵第二阀口112和第四阀口114。本实施例中,第一阀口111为入口,第三阀口113为出口。第一阀芯21由第一初始位置旋转至第二旋转位置时所旋转的角度位于第二角度范围,在该第二角度范围内,第一阀口111始终通过第一阀芯21与第三阀口113连通。需要说明的是,第一阀芯21处于如图7所示的状态时,逆时针旋转能够由第一初始位置旋转至第二旋转位置。
第一阀芯21位于第一旋转位置与第二旋转位置之间时,第一阀口111及第二阀口112通过第一阀芯21分别与第三阀口113连通。其中,流体由第一阀口111及第二阀口112流入第一阀芯21,流经第一阀芯21后由第三阀口113流出。需要说明的是,第一阀芯21位于第一旋转位置与第二旋转位置之间时,第一阀芯21封堵部分第一阀口111及部分第二阀口112、以及完全封堵第四阀口114,也即是,第一阀口111及第二阀口112并未处于全部打开的状态,且第一阀口111的开度大小及第二阀口112的开度大小由第一阀芯21的旋转角度确定。第一阀芯21由第一初始位置旋转至第一旋转位置与第二旋转位置之间所旋转的角度位于第三角度范围。示例地,第一阀芯21由第一初始位置旋转至第一旋转位置与第二旋转位置之间所旋转的角度为65°。
第一阀芯21位于第三旋转位置,第一阀口111通过第一阀芯21与第四阀口114连通;第一阀口111与第四阀口114两者中,其中一个为入口,另一个为出口,本实施例中,第一阀口111为入口,第四阀口114为出口。根据第一阀芯21的工作原理,第一阀芯21导通第一阀口111和第四阀口114,同时封堵第二阀口112和第三阀口113。需要说明的是,第一阀芯21由第一初始位置旋转至第三旋转位置时所旋转的角度位于第四角度范围,在该第四角度范围内,第一阀口111始终与第四阀口114连通。示例地,第一阀芯21由第一初始位置旋转至第三旋转位置时所旋转的角度为200°。需要说明的是,第一阀芯21处于如图7所示的状态时,逆时针旋转能够由第一初始位置旋转至第三旋转位置。
第一阀芯21位于第四旋转位置,第二阀口112通过第一阀芯21与第四阀口114连通;第二阀口112与第四阀口114两者中,其中一个为入口,另一个为出口,本实施例中,第二阀口112为入口,第四阀口114为出口。根据第一阀芯21的工作原理,第一阀芯21导通第二阀口112和第四阀口114,同时封堵第一阀口111和第三阀口113。需要说明的是,第一阀芯21由第一初始位置旋转至第四旋转位置时所旋转的角度位于第五角度范围,在该第五角度范围内,第二阀口112始终与第四阀口114连通。示例地,第一阀芯21由第一初始位置旋转至第四旋转位置时所旋转的角度为290°。需要说明的是,第一阀芯21处于如图7所示的状态时,逆时针旋转能够由第一初始位置旋转至第四旋转位置。
第一阀芯21位于第三旋转位置与第四旋转位置之间,第一阀口111与第二阀口112通过第一阀芯21分别与第四阀口114连通。其中,流体由第一阀口111及第二阀口112流入第一阀芯21,流经第一阀芯21后由第四阀口114流出。需要说明的是,第一阀芯21位于第三旋转位置与第四旋转位置之间时,第一阀芯21封堵部分第一阀口111及部分第二阀口112,并完全封堵第三阀口113,也即是,第一阀口111及第二阀口112并未处于全部打开的状态,且第一阀口111的开度大小及第二阀口112的开度大小由第一阀芯21的旋转角度确定。第一阀芯21由第一初始位置旋转至第三旋转位置与第四旋转位置之间所旋转的角度位于第六角度范围。示例地,第一阀芯21由第一初始位置旋转至第三旋转位置与第四旋转位置之间所旋转的角度为245°。
可见,第一阀芯21具有上述六种工作状态,可以通过驱动第一阀芯21旋转而实现六种工作状态之间的切换,以能够适用于不同需求。
本实施例中,阀口11还包括第五阀口115,第二阀芯22与第五阀口115对应,且第二阀芯22的导通口200与第三阀芯23的导通口200通过阀芯通道20连通,第五阀口115通过一个内部流道12与第四阀口114连通,第二阀芯22具有以下旋转位置的至少一种:
第二阀芯22处于第五旋转位置,第二阀芯22的导通口200与第五阀口115连通,使得进入第二阀芯22的流体能够流至第五阀口115,或者,流体能够通过第五阀口115流入第二阀芯22内。本实施例中,第五阀口115为出口,第四阀口114流出的流体及第五阀口115流出的流体均能够流至内部流道12中。阀体1可以具有连通内部流道12的端口,使得内部流道12中的流体能够由端口流出阀体1。第二阀芯22的导通口200与第三阀芯23的导通口200通过阀芯通道20连通,使得第三阀芯23中的流体能够流入第二阀芯22中,或者,第二阀芯22中的流体能够流入第三阀芯23中。需要说明的是,第二阀芯22具有第二初始位置,图8所示的第二阀芯22的位置为第二阀芯22的第二初始位置。第二阀芯22由第二初始位置旋转至第五旋转位置所旋转的角度位于第七角度范围。需要说明的是,第二阀芯22处于如图8所示的状态时,逆时针旋转能够由第二初始位置旋转至第五旋转位置。
第二阀芯22处于第六旋转位置,第二阀芯22封堵第五阀口115,使得第二阀芯22中的流体无法通过第五阀口115流出,第二阀芯22为断路。需要说明的是,第二阀芯22由第二初始位置旋转至第六旋转位置所旋转的角度位于第八角度范围,在该第八角度范围内,第二阀芯22始终封堵第五阀口115。需要说明的是,第二阀芯22处于如图8所示的状态时,逆时针旋转能够由第二初始位置旋转至第六旋转位置。
可见,第二阀芯22具有上述两种工作状态,第二阀芯22与第一阀芯21相互配合,使得控制阀能够具有多种工作状态。
再进一步地,如图5所示,阀口11还包括第六阀口116和第七阀口117,第六阀口116与第七阀口117分别与第三阀芯23对应,并且,第六阀口116通过内部流道12与第三阀口113连通并连通于第三阀芯23的导通口200,第六阀口116可以为入口,使得由第六阀口116流入的流体能够流入第三阀芯23中,并且,第三阀芯23具有以下旋转位置的至少一种:
第三阀芯23处于第七旋转位置,第三阀芯23导通第七阀口117,使得第六阀口116通过第三阀芯23连通于第七阀口117及第二阀芯22,进而使得由第六阀口116流入的流体能够流入第三阀芯23中,由于第三阀芯23与第二阀芯22通过阀芯通道20连通,因此,进入第三阀芯23中的流体一部分流入第二阀芯22中,另一部分由第七阀口117流出。需要说明的是,第三阀芯23具有第三初始位置,图9所示的第三阀芯23的位置为第三阀芯23的第三初始位置。可选地,如图9所示,第三阀芯23具有两个导通口200,分别为导通口一231和导通口二232。当第三阀芯23由第三初始位置旋转至第七旋转位置所旋转的角度位于第九角度范围时,导通口一231与第七阀口117对接,使得流体能够通过导通口一231流入第七阀口117;当第三阀芯23由第三初始位置旋转至第七旋转位置所旋转的角度位于第十角度范围时,导通口二232与第七阀口117对接,使得流体能够通过导通口二232流入第七阀口117,该导通口二232的流通面积小于导通口一231的流通面积,使得通过导通口二232与第七阀口117之间的流体流量较小,当控制阀应用于车辆的热管理系统时,通过导通口二232与第七阀口117对接,便于对控制阀抽真空排气。
第三阀芯23处于第八旋转位置,第三阀芯23封堵第七阀口117,使得流入第三阀芯23内的流体仅能够流入第二阀芯22,而无法由第七阀口117流出。需要说明的是,第三阀芯23具有第三初始位置,第三阀芯23由第三初始位置旋转至第八旋转位置所旋转的角度位于第十一角度范围。在该第十一角度范围内,第三阀芯23始终封堵第七阀口117。
可见,第三阀芯23具有上述两种工作状态,第三阀芯23、第二阀芯22与第一阀芯21相互配合,使得控制阀能够具有更多种工作状态。
本实施例提供一种控制阀,控制阀具有七个工作模式,具体地,阀体1具有第一端口151、第二端口152、第三端口153、第四端口154、第五端口155及第六端口156。其中,第一端口151与第一阀口111连通,第二端口152与第二阀口112连通,第三端口153与第七阀口117连通,第四端口154与第六阀口116连通,第五端口155与第四阀口114及第五阀口115连通,具体地,第五端口155连通于第四阀口114与第五阀口115之间的内部流道12;第六端口156与第六阀口116及第三阀口113连通,具体地,第六端口156连通于第六阀口116与第三阀口113之间的内部流道12。控制阀的七个工作模式包括:
第一工作模式,如图23所示,第一阀芯21位于第一旋转位置,第二阀芯22位于第五旋转位置,第三阀芯23位于第七旋转位置,第二端口152通过第二阀口112及第三阀口113与第六端口156连通;第四端口154通过其中一个内部流道12与第六端口156连通,第四端口154还通过第六阀口116、第三阀芯23对应的第七阀口117与第三端口153连通;第四端口154还通过阀芯通道20、第五阀口115与第五端口155连通,并且,第一端口151处于关闭状态,无流体流过。流体由第二端口152流入,经第二阀口112流入第一阀芯21,由第三阀口113及第六端口156流出,此时,第一阀芯21封堵第一阀口111及第四阀口114;与此同时,流体由第四端口154流入,一部分流至连通第六端口156的内部流道12,该部分流体可以由第六端口156流出,或者,由于压差的原因,还可以直流在内部流道12中。另一部分经第六阀口116流入第三阀芯23,进入第三阀芯23内的流体,一部分由第七阀口117及第三端口153流出,另一部分通过阀芯通道20流入第二阀芯22,由第二阀芯22经第五阀口115及第五端口155流出。
第二工作模式,如图23所示,第一阀芯21位于第一旋转位置,第二阀芯22位于第五旋转位置,第三阀芯23位于第八旋转位置;第二端口152通过第二阀口112及第三阀口113与第六端口156连通;第四端口154通过其中一个内部通道12与第六端口156连通,第四端口154还通过阀芯通道20、第五阀口115与第五端口155连通;并且,第一端口151和第三端口153均处于关闭状态,无流体流过。流体由第二端口152流入,经第二阀口112流入第一阀芯21,由第三阀口113及第六端口156流出,此时,第一阀芯21封堵第一阀口111及第四阀口114;与此同时,流体由第四端口154流入,一部分流至连通第六端口156的内部流道12,另一部分流体经第六阀口116流入第三阀芯23,并通过阀芯通道20流入第二阀芯22,由第二阀芯22经第五阀口115及第五端口155流出,也即是,第三阀芯23封堵第七阀口117,第二阀芯22导通第五阀口115。
第三工作模式,如图24所示,第一阀芯21位于第一旋转位置和第二旋转位置之间,第二阀芯22位于第五旋转位置,第三阀芯23位于第八旋转位置;第一端口151通过第一阀口111及第三阀口113与第六端口156连通;第二端口152通过第二阀口112、第三阀口113与第六端口156连通;第四端口154通过其中一个内部通道12与第六端口156连通;第四端口154还通过阀芯通道20、第五阀口115与第五端口155连通;并且,第三端口153处于关闭状态,无流体流过。流体由第一端口151及第二端口152流入,经第一阀口111及第二阀口112流入第一阀芯21,并由第三阀口113及第六端口156流出,此时,第一阀芯21封堵部分第一阀口111和部分第二阀口112,完全封堵第四阀口113;与此同时,流体由第四端口154流入,一部分流至连通第六端口156的内部流道12,另一部分流体经第六阀口116流入第三阀芯23,并通过阀芯通道20流入第二阀芯22,由第二阀芯22经第五阀口115及第五端口155流出。
第四工作模式,如图24所示,第一阀芯21位于第二旋转位置,第二阀芯22位于第五旋转位置,第三阀芯23位于第八旋转位置;第一端口151通过第一阀口111及第三阀口113与第六端口156连通;第四端口154通过其中一个内部通道12与第六端口156连通,第四端口154还通过阀芯通道20、第五阀口115与第五端口155连通;并且,第二端口152及第三端口153均处于关闭状态,无流体流过。流体由第一端口151流入,经第一阀口111流入第一阀芯21,并由第三阀口113及第六端口156流出,此时,第一阀芯21封堵第二阀口112及第四阀口114;与此同时,流体由第四端口154流入,一部分流至连通第六端口156的内部流道12,另一部分流体经第六阀口116流入第三阀芯23,并通过阀芯通道20流入第二阀芯22,由第二阀芯22经第五阀口115及第五端口155流出,也即是,第三阀芯23封堵第七阀口117,第二阀芯22导通第五阀口115。
第五工作模式,如图25所示,第一阀芯21位于第三旋转位置,第二阀芯22位于第六旋转位置,第三阀芯23位于第八旋转位置;第一端口151通过第一阀口111及第四阀口114与第五端口155连通;第四端口154通过其中一个内部流道12与第六端口156连通;并且,第二端口152及第三端口153均处于关闭状态,无流体流过。流体由第一端口151流入,经第一阀口111流入第一阀芯21,并由第四阀口114及第五端口155流出,此时,第一阀芯21封堵第二阀口112和第三阀口113;与此同时,流体由第四端口154流入,流至连通第六端口156的内部流道12,并由第六端口156流出。
第六工作模式,如图25所示,第一阀芯21位于第三旋转位置和第四旋转位置之间,第二阀芯22位于第六旋转位置,第三阀芯23位于第七旋转位置;第一端口151通过第一阀口111及第四阀口114与第五端口155连通;第二端口152通过第二阀口112及第四阀口114与第五端口155连通;第四端口154通过其中一个内部流道12与第六端口156连通,第四端口154还通过第六阀口116、第三阀芯23对应的第七阀口117与第三端口153连通;在该模式下,无端口处于关闭状态。流体由第一端口151及第二端口152流入,经第一阀口111及第二阀口112流入第一阀芯21,并由第四阀口114及第五端口155流出,也即是,第一阀芯21导通部分第一阀口111和第二阀口112,并封堵第三阀口113;流体由第四端口154流入,一部分流至连通第六端口156的内部流道12,并由第六端口156流出,另一部分经第六阀口116流入第三阀芯23,并由第七阀口117及第三端口153流出。
第七工作模式,如图26所示,第一阀芯21位于第四旋转位置,第二阀芯22位于第六旋转位置,第三阀芯23位于第八旋转位置;第二端口152通过第二阀口112及第四阀口114与第五端口155连通;第四端口154通过其中一个内部流道12与第六端口156连通;并且,第一端口151及第三端口153均处于关闭状态,无流体流过。流体由第二端口152流入,经第二阀口112流入第一阀芯21,由第四阀口114及第五端口155流出,也即是,第一阀芯21封堵第一阀口111和第三阀口113;流体由第四端口154流入,流至连通第六端口156的内部流道12,并由第六端口156流出。
控制阀具有上述七种工作模式,具有较高的灵活性,能够满足热管理系统的需求。
可选地,如图7所示,第一阀口111、第三阀口113、第二阀口112及第四阀口114围绕阀芯组100的轴向顺次排布,阀芯组100的轴向平行于阀体1的延伸方向。第五阀口115在预设方向上的正投影与第四阀口114在预设方向上的正投影至少部分交叠,也即是,第五阀口115与第四阀口114沿阀芯组100的轴向上下设置。在一些实施例中,第五阀口115在预设方向上的正投影与第四阀口114在预设方向上的正投影完全重合。第六阀口116位于阀体1与阀芯组100的轴向相交的底壁,也即是,第六阀口116位于阀体1的底端,避免占据阀体1侧壁的空间。第七阀口117在预设方向上的正投影与第二阀口112在预设方向上的正投影至少部分交叠,也即是第七阀口117与第二阀口112沿阀芯组100的轴向上下设置。在一些实施例中,第七阀口117在预设方向上的正投影与第二阀口112在预设方向上的正投影完全重合。上述预设方向平行于阀芯组100的轴向。多个阀口11的上述排布方式能够避免相互干扰,还便于外接管路的连接。
可选地,如图8至图9所示,阀体1具有管路接头,具体地,阀体1的管路接头包括接头一41、接头二42、接头三43、接头四44、接头五45及接头六46。其中,第一端口151为接头一41的端口,第二端口152为接头二42的端口,第三端口153为接头三43的端口,第四端口154为接头四44的端口,第五端口155为接头五45的端口,第六端口156为接头六46的端口。本实施例中,如图1所示,接头一41的轴线与接头五45的轴线相互平行,且位于同一水平面,接头二42的轴线和接头三43的轴线相互平行,且位于同一竖直面。
在一些实施例中,第一阀芯21、第二阀芯22及第三阀芯23可以分别对应驱动件,使得三者能够独立驱动。
在另外一些实施例中,第一阀芯21、第二阀芯22及第三阀芯23可以共用一个驱动件进行驱动,具体地,控制阀还包括致动组件7,其中,致动组件7驱动连接于第一阀芯21,第二阀芯22与第一阀芯21传动连接,在一些实施例中,如图18至图20所示,第二阀芯22靠近第一阀芯21的一端固接有花键8,第一阀芯21具有与花键8配合的花槽,第二阀芯22与第一阀芯21通过插入花槽的花键8实现传动连接。在一些实施例中,花键8与第二阀芯22固接的方式可以具有多种,如焊接、铸造一体成型等,本实施例对此不作限定。第三阀芯23固接于第二阀芯22,在一些实施例中,第三阀芯23与第二阀芯22为一体成型结构,以具有较高的连接强度。
上述致动组件7用于驱动第一阀芯21、第二阀芯22及第三阀芯23同步旋转,此时,第一阀芯21处于第一初始位置时,第二阀芯22处于第二初始位置,第三阀芯23处于第三初始位置。致动组件7驱动第一阀芯21、第二阀芯22及第三阀芯23同步旋转,以使得控制阀在上述七种工作模式下切换。
第二阀芯22与分隔件3密封设置,以使得第一腔室13与第二腔室14能够相互独立。本实施例中,花键8密封穿过分隔件3。
示例地,如图22所示,致动组件7包括电机71,连接于电机71输出端的传动齿轮组72以及控制连接于电机71的PCB板73。传动齿轮组72固接于第一阀芯21,以带动第一阀芯21旋转。
本示例中,阀体1的顶端具有阀盖101,且控制阀还包括安装于阀体101上的壳体6,壳体6与阀盖101之间形成内腔,上述致动组件7安装于壳体6的内腔中。在一些实施例中,壳体6通过固定件9固接于阀盖101上。
可选地,如图15所示,第一阀芯21包括阀芯主体211及固接于阀芯主体211的转动轴212。其中,阀芯主体211可旋转地安装于阀体1的第一腔室13内,转动轴212穿过阀盖101设置,且转动轴212密封穿过阀盖101,以保证阀体1的密封性。致动组件7的传动齿轮组72驱动连接于转动轴212,第二阀芯22与阀芯主体211传动连接。
本实施例中,第一阀芯21、第二阀芯22及第三阀芯23在阀体1的延伸方向上依次排布,阀体1内设有多个密封组件,在一些实施例中,每个阀口11处均安装一个密封组件,且第一阀芯21通过多个密封组件实现其与阀体1之间的内漏密封,第二阀芯22通过多个密封组件实现其与阀体1之间的内漏密封,第三阀芯23通过多个密封组件实现其与阀体1之间的内漏密封。
可选地,密封组件包括密封圈24及密封块25,如图15所示,密封块25呈环形,且密封块25包括垂直连接的横部251和纵部252,密封圈24套设于纵部252上,横部251与阀芯组100中的阀芯2抵接,以具有较好的密封效果。
本实施例还提供了一种热管理系统,包括上述的控制阀。可选地,本实施例中的热管理系统可以为车辆的热管理系统。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性,本发明不受上述实施方式限制,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还有各种变化和改变,这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.控制阀,其特征在于,包括:
阀体(1),所述阀体(1)具有内部流道(12)及多个阀口(11),多个所述阀口(11)中的部分数量所述阀口(11)通过所述内部流道(12)连通;
阀芯组(100),所述阀芯组(100)的至少部分安装于所述阀体(1)内并能在所述阀体(1)内旋转,所述阀芯组(100)包括多个阀芯(2),每个所述阀芯(2)对应至少一个所述阀口(11),且每个所述阀芯(2)具有的导通口(200)能够将对应所述阀口(11)导通,所述内部流道(12)连通的所述阀口(11)对应不同的所述阀芯(2),所述阀芯组(100)具有阀芯通道(20),多个所述阀芯(2)中的至少两个所述阀芯(2)的所述导通口(200)通过所述阀芯通道(20)连通。
2.根据权利要求1所述的控制阀,其特征在于,还包括密封设置于所述阀体(1)内的分隔件(3),所述阀体(1)具有阀腔,所述分隔件(3)将所述阀腔分隔为相互独立的第一腔室(13)和第二腔室(14),所述阀芯组(100)包括第一阀芯(21)、第二阀芯(22)及第三阀芯(23),至少部分所述第一阀芯(21)安装于所述第一腔室(13)中,至少部分所述第二阀芯(22)及至少部分所述第三阀芯(23)分别安装于所述第二腔室(14)。
3.根据权利要求2所述的控制阀,其特征在于,所述阀口(11)包括间隔设置的第一阀口(111)、第二阀口(112)、第三阀口(113)及第四阀口(114),所述第一阀芯(21)具有以下旋转位置的至少一种:
所述第一阀芯(21)位于第一旋转位置,所述第二阀口(112)通过所述第一阀芯(21)与所述第三阀口(113)连通;所述第一阀芯(21)位于第二旋转位置,所述第一阀口(111)通过所述第一阀芯(21)与所述第三阀口(113)连通;所述第一阀芯(21)位于所述第一旋转位置与所述第二旋转位置之间,所述第一阀口(111)及所述第二阀口(112)通过所述第一阀芯(21)分别与所述第三阀口(113)连通;所述第一阀芯(21)位于第三旋转位置,所述第一阀口(111)通过所述第一阀芯(21)与所述第四阀口(114)连通;所述第一阀芯(21)位于第四旋转位置,所述第二阀口(112)通过所述第一阀芯(21)与所述第四阀口(114)连通;所述第一阀芯(21)位于所述第三旋转位置与所述第四旋转位置之间,所述第一阀口(111)与所述第二阀口(112)通过所述第一阀芯(21)分别与所述第四阀口(114)连通。
4.根据权利要求3所述的控制阀,其特征在于,所述阀口(11)包括第五阀口(115),所述第二阀芯(22)对应第五阀口(115),且所述第二阀芯(22)的导通口(200)与所述第三阀芯(23)的导通口(200)通过所述阀芯通道(20)连通,所述第五阀口(115)通过一个所述内部流道(12)与所述第四阀口(114)连通,所述第二阀芯(22)具有以下旋转位置的至少一种:
所述第二阀芯(22)处于第五旋转位置,所述第二阀芯(22)的导通口(200)与所述第五阀口(115)连通;所述第二阀芯(22)处于第六旋转位置,所述第二阀芯(22)封堵所述第五阀口(115)。
5.根据权利要求4所述的控制阀,其特征在于,所述阀口(11)还包括第六阀口(116)和第七阀口(117),所述第六阀口(116)通过所述内部流道(12)与所述第三阀口(113)连通,且所述第六阀口(116)连通于所述第三阀芯(23)的导通口(200),所述第三阀芯(23)具有以下旋转位置的至少一种:
所述第三阀芯(23)处于第七旋转位置,所述第三阀芯(23)导通所述第七阀口(117);所述第三阀芯(23)处于第八旋转位置,所述第三阀芯(23)封堵所述第七阀口(117)。
6.根据权利要求5所述的控制阀,其特征在于,所述阀体(1)具有第一端口(151)、第二端口(152)、第三端口(153)、第四端口(154)、第五端口(155)及第六端口(156),所述第一端口(151)与第一阀口(111)连通,所述第二端口(152)与所述第二阀口(112)连通,所述第三端口(153)与所述第七阀口(117)连通,所述第四端口(154)与所述第六阀口(116)连通,所述第五端口(155)与所述第四阀口(114)及所述第五阀口(115)连通,所述第六端口(156)与所述第六阀口(116)及所述第三阀口(113)连通,所述控制阀具有七个工作模式的至少之一:
第一工作模式,所述第二端口(152)通过所述第二阀口(112)及所述第三阀口(113)与所述第六端口(156)连通;所述第四端口(154)通过其中一个内部流道(12)与所述第六端口(156)连通,所述第四端口(154)还通过第六阀口(116)、所述第三阀芯(23)对应的所述第七阀口(117)与所述第三端口(153)连通;所述第四端口(154)还通过所述阀芯通道(20)、所述第五阀口(115)与所述第五端口(155)连通,所述第一端口(151)处于关闭状态;
第二工作模式,所述第二端口(152)通过所述第二阀口(112)及所述第三阀口(113)与所述第六端口(156)连通;所述第四端口(154)通过其中一个内部通道(12)与所述第六端口(156)连通,所述第四端口(154)还通过所述阀芯通道(20)、所述第五阀口(115)与所述第五端口(155)连通,所述第一端口(151)及所述第三端口(153)均处于关闭状态;
第三工作模式,所述第一端口(151)通过所述第一阀口(111)及所述第三阀口(113)与所述第六端口(156)连通;所述第二端口(152)通过所述第二阀口(112)、所述第三阀口(113)与所述第六端口(156)连通;所述第四端口(154)通过其中一个内部通道(12)与所述第六端口(156)连通;所述第四端口(154)还通过所述阀芯通道(20)、所述第五阀口(115)与所述第五端口(155)连通,所述第三端口(153)处于关闭状态;
第四工作模式,所述第一端口(151)通过所述第一阀口(111)及所述第三阀口(113)与所述第六端口(156)连通;所述第四端口(154)通过其中一个内部通道(12)与所述第六端口(156)连通,所述第四端口(154)还通过所述阀芯通道(20)、所述第五阀口(115)与所述第五端口(155)连通,所述第二端口(152)及所述第三端口(153)均处于关闭状态;
第五工作模式,所述第一端口(151)通过所述第一阀口(111)及所述第四阀口(114)与所述第五端口(155)连通;所述第四端口(154)通过其中一个所述内部流道(12)与所述第六端口(156)连通,所述第二端口(152)及所述第三端口(153)均处于关闭状态;
第六工作模式,所述第一端口(151)通过所述第一阀口(111)及所述第四阀口(114)与所述第五端口(155)连通;所述第二端口(152)通过所述第二阀口(112)、所述第四阀口(114)与所述第五端口(155)连通;所述第四端口(154)通过其中一个所述内部流道(12)与所述第六端口(156)连通,所述第四端口(154)还通过第六阀口(116)、所述第三阀芯(23)对应的所述第七阀口(117)与所述第三端口(153)连通;
第七工作模式,所述第二端口(152)通过所述第二阀口(112)及所述第四阀口(114)与所述第五端口(155)连通;所述第四端口(154)通过其中一个所述内部流道(12)与所述第六端口(156)连通,所述第一端口(151)及所述第三端口(153)均处于关闭状态。
7.根据权利要求5或6所述的控制阀,其特征在于,所述第一阀口(111)、所述第三阀口(113)、所述第二阀口(112)及所述第四阀口(114)围绕所述阀芯组(100)的轴向顺次排布,所述第五阀口(115)在预设方向上的正投影与所述第四阀口(114)在所述预设方向上的正投影至少部分交叠,所述第六阀口(116)位于所述阀体(1)与所述阀芯组(100)的轴向相交的底壁,所述第七阀口(117)在所述预设方向上的正投影与所述第二阀口(112)在所述预设方向上的正投影至少部分交叠,所述预设方向平行于所述阀芯组(100)的轴向。
8.根据权利要求2-6任一项所述的控制阀,其特征在于,还包括安装于所述阀体(1)的阀盖(101)的壳体(6)及安装于所述壳体(6)内腔中的制动组件(7),所述制动组件(7)驱动连接于所述第一阀芯(21),所述第二阀芯(22)与所述第一阀芯(21)传动连接,所述第三阀芯(23)固接于所述第二阀芯(22),所述制动组件(7)用于驱动所述第一阀芯(21)、所述第二阀芯(22)及所述第三阀芯(23)同步旋转,所述第二阀芯(22)与所述分隔件(3)密封设置。
9.根据权利要求8所述的控制阀,其特征在于,所述第一阀芯(21)包括阀芯主体(211)及固接于所述阀芯主体(211)的转动轴(212),所述阀芯主体(211)安装于所述阀体(1)内,所述转动轴(212)穿过所述阀盖(101)设置,所述制动组件(7)驱动连接于所述转动轴(212),所述第二阀芯(22)与所述阀芯主体(211)传动连接。
10.热管理系统,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的控制阀。
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CN202211522604.3A CN118110818A (zh) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | 控制阀及热管理系统 |
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